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水利工程勘察設(shè)計規(guī)范范文第1篇

關(guān)鍵詞：水利工程；設(shè)計方向

Abstract: China's national economy, the most fundamental of the great water conservancy construction, which is the most favorable cornerstone of the overall national progress. At present, China's water conservancy also exist many adverse conditions, In this paper, the situation of our national water conservancy, and from the new design direction, the fight for a strong impetus to the cause of the rapid development of China's water conservancy projects.

Keywords: hydraulic engineering; design direction

中圖分類號：TV獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

1.變更原有水利工程體系的原有錯誤設(shè)計方向

我們國家的水利工程是歸屬于國務(wù)院授權(quán)水利部統(tǒng)一歸管的，國務(wù)院其他相關(guān)部門按照職責(zé)分工協(xié)同管理。流域機(jī)構(gòu)在流域內(nèi)按照水利部的授權(quán)行使水資源管理職能。其他各地區(qū)省市下屬的水利廳局執(zhí)行各個歸屬范圍的水資源歸管的責(zé)任。但是因水利工程的樣種比較多，所以，水利工程各個管理部門在實際的管理中也會有很多不同的問題。

往往由于運行模式的有些小小的差異，機(jī)構(gòu)設(shè)置繁雜全面，任務(wù)分的過于詳細(xì)，職能上有所交集。再加上，因許多問題上得不到原本預(yù)期的效果，還造成一些不良影響，使得我國的水利工程有關(guān)責(zé)任單位的體制不完整、機(jī)構(gòu)臃腫、工程費用不足、管理不認(rèn)真等“病狀”的出現(xiàn)。

長久以來，我們國家建設(shè)了很多的水利工程設(shè)施，但因業(yè)務(wù)部門與政理部門分開執(zhí)行各自的任務(wù)，往往會存在對水資源管理權(quán)、防洪安全的執(zhí)法權(quán)和管理權(quán)、水政漁政的執(zhí)法權(quán)和管理權(quán)等工作的錯位或缺位，以及在水利工程管理機(jī)構(gòu)、水費計收體制、水利工程管理或養(yǎng)護(hù)、收益分配等地方出現(xiàn)很多的不協(xié)調(diào)問題。

在現(xiàn)實的運行上，通常對事物的產(chǎn)生以及水利工程體系按照最原始的步驟來分配執(zhí)行，完全依靠上面所下達(dá)的任務(wù)要求，單位職工吃“大鍋飯”， 單位職員工資少、單位里缺少加強(qiáng)員工工作積極性的制度、水土資源的整體效益少，忽視經(jīng)濟(jì)效益、社會效益，不能充分調(diào)動職工的積極性。水利工程事業(yè)部門因自身制度的不完整、機(jī)構(gòu)臃腫、工程費用不足、管理不認(rèn)真的問題。由于沒有經(jīng)費，久而久之就會造成無任何保證，無論是對于事業(yè)部門還是員工都存在很大的憂患。

除此之外，還有以大多數(shù)的水利工程因事業(yè)公司部門的規(guī)則制度不嚴(yán)謹(jǐn)，資產(chǎn)、財務(wù)措施不嚴(yán)密，很難達(dá)到所規(guī)定的歸管標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)水利工程公司因沒有什么變革設(shè)計的意識，并不會借助自己的特殊有點來發(fā)展其他的事業(yè)來運行。然而水價、電價比較低，水費收取十分困難，不能達(dá)到整體工程的順利進(jìn)行?？紤]到我們國家好多的大中型水利工程存在工程時間較舊、科學(xué)技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)、投入資金受到壓縮，規(guī)劃水平低、工程建筑要求低、工程質(zhì)量達(dá)不到等等問題。所以，我們國家的水利工程事業(yè)的設(shè)計規(guī)劃問題是迫在眉睫的。

2.關(guān)乎水利工程體系設(shè)計方向中的要點問題

2.1水利工程體系簽字的設(shè)計方向要符合文件的審查、審批中的有關(guān)規(guī)定

水利工程建設(shè)程序一般分為,項目建議書、可行性研究報告、初步設(shè)計、施工準(zhǔn)備,包括招標(biāo)設(shè)計、建設(shè)實施、生產(chǎn)準(zhǔn)備、竣工驗收、后評估等階段。其中項目建議書、可行性研究、初步設(shè)計、開工報告等階段稱為前期工作階段?；椖康膶嵤?yīng)先立項，其過程包括項目建議書和可行性研究兩階段。水庫樞紐工程、病險水庫除險加固工程、大型灌區(qū)節(jié)水改造工程、農(nóng)村飲水安全工程、大型泵站技術(shù)改造工程、中小河流治理等，應(yīng)按照現(xiàn)行法規(guī)規(guī)定的建設(shè)程序進(jìn)行。

對于大中型水利工程項目建議書、可行性研究報告，由水利部審查，報國家發(fā)改委審批，初步設(shè)計由水利部審查。病險水庫除險加固工程的程序為，安全鑒定、安全鑒定核查、可行性研究報告。

對于大中型工程直接編初步設(shè)計報告，可行性研究報告由水利部審查，國家發(fā)改委審批，初步設(shè)計概算由國家發(fā)改委核定，水利部審批。直接編制的初步設(shè)計報告由省水利廳審查，流域機(jī)構(gòu)復(fù)核，省發(fā)改委審批。重點小型病險水庫初步設(shè)計報告由省水利廳和財政廳審查復(fù)核。大型灌區(qū)節(jié)水改造工程應(yīng)符合國家發(fā)改委發(fā)改農(nóng)經(jīng)[2008]145號批準(zhǔn)的總體規(guī)劃，可編制分期或分年度可行性研究報告，省水利廳審查、省發(fā)改委審批、編制的年度實施方案由省水利廳審查，省發(fā)改委審批。 

2.2水利工程體系設(shè)計中勘測單位資質(zhì)要符合要求

承擔(dān)項目勘察設(shè)計單位和資質(zhì)等級應(yīng)符合《工程勘察資質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)》、《工程設(shè)計資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和《村鎮(zhèn)供水單位資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，有勘察設(shè)計勞務(wù)合作和分包的，包單位相關(guān)人員職責(zé)應(yīng)明確資質(zhì)應(yīng)滿足要求。 

2.3前期與設(shè)計工作深度應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求

《水利工程質(zhì)量管理規(guī)定》水利部令7號：對于設(shè)計文件必須符合下列基本要求，設(shè)計文件應(yīng)當(dāng)符合國家、水利行業(yè)有關(guān)工程建設(shè)法規(guī)、工程勘測設(shè)計技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)和合同的要求。設(shè)計依據(jù)的基本資料應(yīng)完整、準(zhǔn)確、可靠，設(shè)計論證充分，計算成果可靠，設(shè)計文件的深度應(yīng)滿足相應(yīng)設(shè)計階段有關(guān)規(guī)定要求，設(shè)計質(zhì)量必須滿足工程質(zhì)量、安全需要并符合設(shè)計規(guī)范的要求。

3.水利工程管理與養(yǎng)護(hù)要分開

水利工程事業(yè)單位一定要執(zhí)行科學(xué)定崗制度，將水利工程維修養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)和養(yǎng)護(hù)人員從水利工程事業(yè)單位中脫離，組建專業(yè)化的養(yǎng)護(hù)事業(yè)。國務(wù)院水行政主管部門要盡快制定水利工程維修養(yǎng)護(hù)企業(yè)的資質(zhì)準(zhǔn)則。各級財政部門商保證經(jīng)核定的水利工程維修養(yǎng)護(hù)資金足額到位。各級政府和水行政主管部門要培育維修養(yǎng)護(hù)市場主體，規(guī)范維修養(yǎng)護(hù)外部環(huán)境。

供給水源的費用要嚴(yán)格遵循補(bǔ)償成本、合理收益、節(jié)約用水、公平負(fù)擔(dān)的準(zhǔn)則來施行。對于不是農(nóng)業(yè)使用水及農(nóng)業(yè)使用水區(qū)分開來，制定不同的收費標(biāo)準(zhǔn)。使用水費用要依據(jù)水資源的現(xiàn)實情況、相關(guān)成本以及整個銷售情況的變動而改變。要逐步推廣按立方米計量，改進(jìn)農(nóng)業(yè)用水計量設(shè)施和方法，設(shè)計收費方案，減少收費過程。

4.結(jié)束語

加速我國的水利行業(yè)工程的整體設(shè)計，提高我國的水利工程的全面的發(fā)展方向，是推動我國水利事業(yè)整體性發(fā)展，已經(jīng)成為一件迫在眉睫的重要性事件。本人對水利行業(yè)工程提出的設(shè)計方向是將企業(yè)事業(yè)明確進(jìn)行、有關(guān)工作人員分開施展以及將工程養(yǎng)護(hù)工作者與管理部門人員明確各自執(zhí)行。最后預(yù)祝我國的水利工程能夠有一個歷史性的飛躍。

【參考文獻(xiàn)】

［1］劉學(xué)才.論水利工程管理工作[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010,(11)．

水利工程勘察設(shè)計規(guī)范范文第2篇

【關(guān)鍵詞】：大寨河一級水電站 沉砂池邊坡 計算模型 地質(zhì)參數(shù) 穩(wěn)定性計算 防治方案

1工程概況

大寨河一級水電站位于云南省臨滄市大寨鎮(zhèn)，壩段左岸岸坡地形上緩上陡，坡度平均約為34°，上覆第四系崩坡積粉土夾大量孤碎石、塊石，厚5m～8m；下伏地層為印支期全、強(qiáng)風(fēng)化黑云母二長花崗巖，中粒結(jié)構(gòu)，巖石成分較為復(fù)雜，動力作用明顯，溶蝕、包裹及各種變余結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和殘留體發(fā)育。風(fēng)化深度較深，全風(fēng)化土層發(fā)育深度在20m以上。

電站左壩肩和沉砂池邊坡高約35米，由于邊坡土具高壓縮性且有地下水出露，邊坡穩(wěn)定性較差。邊坡在開挖時由于堆積土體應(yīng)力釋放，臨空面產(chǎn)生多級裂縫并產(chǎn)生了滑動。初步分析其失穩(wěn)成因機(jī)制:（1）、原邊坡設(shè)計的開挖坡比為下1：0.5上1：0.75，偏陡，遠(yuǎn)小于邊坡土體自穩(wěn)休止角，不能滿足工程實際；（2）邊坡在未開挖擾動時處于極限平衡狀態(tài)，開挖時臨空面加大，受壓土體收縮，甚至在水與土壓作用下產(chǎn)生流變，邊坡沿該層土體剪出，前緣局部塌滑，并形成上部發(fā)生裂縫，土體產(chǎn)生牽引式變形、蠕滑和傾覆。

邊坡的穩(wěn)定性及其施工加固處理方案對工程而言至關(guān)重要，本文運用專業(yè)軟件就施工期、運行期及地震作用等多種復(fù)雜工況對沉砂池邊坡二維典型剖面的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，評價邊坡靜力工況下的穩(wěn)定安全度及建議支護(hù)方案的效果。

2計算基本原理

計算分析方法采用剛體極限平衡法對電站沉砂池邊坡進(jìn)行數(shù)值仿真分析，評價邊坡的穩(wěn)定性及加固方案的合理性。剛體極限平衡分析法是巖土工程中分析邊坡穩(wěn)定所用到的最廣泛的一種方法，其基本思路是：假定巖土體的破壞是由于滑體內(nèi)滑面上發(fā)生滑動而造成的，滑動體被看成是剛體，不考慮其變形，滑面上巖土體處于極限平衡狀態(tài)，并滿足摩爾―庫倫準(zhǔn)則?；娴男螤羁梢詾槠矫?、圓弧面、對數(shù)螺旋面或其它不規(guī)則面，然后通過由滑裂面形成的隔離體的經(jīng)歷平衡方程，確定沿滑裂面滑動的可能性大小，即該滑裂面上安全系數(shù)Fs的大小。假定不同的滑裂面就可以得到不同的安全系數(shù)值，其中安全系數(shù)Fs值最小的滑面就是最危險滑動面，其對應(yīng)的安全系數(shù)值即為該邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)值。畢肖普法為邊坡穩(wěn)定分析常用的方法之一。

根據(jù)摩爾－庫倫條件應(yīng)有

（2-1）

由每一土條豎向力的平衡得

（2-2）

聯(lián)合兩式：得出

（2-3）

按滑動體對圓心的力矩平衡

可有

（2-4）

上式右端的Ni需要按式（2-3）進(jìn)行計算。由于公式兩端均含有Kc，故需要迭代求解。

3計算參數(shù)及計算工況確定

3.1計算參數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)

在靜動力計算中，邊坡巖（土）體均采用彈塑性模型，巖土體物理力學(xué)參數(shù)為在地質(zhì)專業(yè)提出的基礎(chǔ)上進(jìn)行反演所得，見表1。

表1巖土體物理力學(xué)計算參數(shù)

巖(土)體 變形模量 泊松比 滲透系數(shù)

(cm/s) 容重(g/cm3) 粘聚力(KPa) 內(nèi)摩擦角(°)

天然 飽和 天然 飽和 天然 飽和

崩坡積層 20MPa 0.375 2×10-3 1.75 1.85 15 11 25 24

沖洪積層 40MPa 0.345 3×10-2 2 2 0 0 25 25

全風(fēng)化花崗巖 20MPa 0.36 1.6×10-3 1.75 1.90 20 13 26.5 25

強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 0.5-2GPa 0.28 7×10-4 2.50 2.60 250 150 35.0 33.5

弱風(fēng)化花崗巖 2-5GPa 0.24 8×10-5 2.60 2.65 550 350 42.0 40.0

碾壓回填碎石土

（93%以上壓實度） 2.1 2.2 65 50 30 28

大寨河一級水電站工程等別為Ⅳ等小⑴型工程，根據(jù)《水利水電工程邊坡設(shè)計規(guī)范》（DL/T 5353-2006）規(guī)定邊坡穩(wěn)定分析應(yīng)區(qū)分不同的荷載效應(yīng)組合或運用狀況，其設(shè)計安全系數(shù)應(yīng)不低于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。根據(jù)規(guī)范，本工程邊坡屬于A類樞紐工程區(qū)邊坡，其級別為Ⅲ級，因此，持久工況下設(shè)計安全系數(shù)應(yīng)不低于1.15～1.05，計算時采用1.08，短暫工況下安全系數(shù)不低于1.10～1.05，計算時采用1.05，偶然工況下安全系數(shù)應(yīng)不低于1.00。

3.2計算荷載及計算工況

邊坡設(shè)計需考慮的荷載包括自重、岸邊外水壓力、地下水壓力、加固力、地震作用等。

（1）巖（土）體的自重作用：①在地下水位以上時，巖土體的自重采用天然重度；在地下水位以下時，則應(yīng)根據(jù)計算方法正確選擇。②坡體上的建筑物，包括加固治理結(jié)構(gòu)物，應(yīng)作為坡體自重計。根據(jù)典型剖面的地質(zhì)剖面圖，在這種地形和構(gòu)造條件下，構(gòu)造應(yīng)力是很難集中的，而且根據(jù)初始地應(yīng)力場反演的回歸分析可以知道該區(qū)域內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力的量值較低。鑒于此，模型計算時只考慮了自重應(yīng)力。（2）地下水作用：邊坡各部位孔隙水、裂隙水或?qū)娱g承壓水的壓力應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)資料和地下水位長期觀測資料確定。采用地下水最高水位作為持久狀態(tài)水位。（3）加固力：加固力指采用加固結(jié)構(gòu)將不穩(wěn)定巖體（或潛在不穩(wěn)定巖體，下同）固定到滑動面以下穩(wěn)定巖體的力。（4）地震作用：電站擋水建筑物為四級，50年超越概率10%的場地地表峰值加速度為0.15g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度。

4計算模型建立

結(jié)合邊坡地質(zhì)條件，選取典型剖面進(jìn)行邊坡穩(wěn)定研究。根據(jù)邊坡地質(zhì)特征及巖土體分層情況，選取沖坡積層、崩坡積層、下伏基巖的全、強(qiáng)、弱風(fēng)化程度作為分區(qū)邊界建立軟件二維剛體極限平衡法計算模型，Slide提供模型的基本框架并將模型的左右邊界和底邊界設(shè)置為約束邊界。針對選取典型剖面采用軟件Slide進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。

5基于當(dāng)前開挖狀態(tài)下邊坡穩(wěn)定性分析

基于表1的巖（土）體物理力學(xué)參數(shù)，運用專業(yè)巖土分析軟件Rocscience Slide校核當(dāng)前開挖狀態(tài)下邊坡典型剖面的穩(wěn)定性。圖1給出了Bishop法的計算結(jié)果。

從圖1在當(dāng)前開挖狀態(tài)下典型剖面穩(wěn)定性分析示意圖可以看出，邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)為0.985，根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006》規(guī)定，安全系數(shù)介于0.95～1.00之間，邊坡處于整體變形～滑動的區(qū)間內(nèi)，此時的邊坡出現(xiàn)裂縫到滑動的臨界狀態(tài)下，并且滑弧的位置與實際邊坡滑動的位置相似，因此，反演的結(jié)果和實際較為相符。

圖1當(dāng)前開挖狀態(tài)下典型邊坡剖面穩(wěn)定計算圖

6重新開挖后邊坡在無支護(hù)工況下穩(wěn)定性分析

在提出建議支護(hù)方案之前，需要對重新開挖后邊坡（未施加支護(hù)措施）的穩(wěn)定性有一個大概了解，求解典型剖面開挖后（無支護(hù)）的安全系數(shù)，以便于支護(hù)方案的設(shè)計。

根據(jù)現(xiàn)場實際條件，邊坡在1391m～1401m間擬按1:1開挖，1401m～1411m之間的開挖坡比為1:1.25，1411m高程以上邊坡的開挖坡比也為1:1.25，開挖無支護(hù)計算成果見圖2。

開挖后未采取支護(hù)措施的邊坡安全系數(shù)為0.923，小于施工期安全系數(shù)允許值1.05。邊坡的剪出面較低，和沉砂池底板開挖高程基本一致，滑弧基本穿過坡積層和全風(fēng)化層。在施工過程中極易發(fā)生滑坡現(xiàn)象，開挖過程中必須采取合理的支護(hù)措施。

7建議支護(hù)方案下邊坡穩(wěn)定性分析

基于提出的巖土體物理力學(xué)參數(shù)，針對典型剖面進(jìn)行建議支護(hù)方案下的邊坡穩(wěn)定性分析。重點研究施工期以及運行期下的邊坡穩(wěn)定性，驗算是否符合邊坡穩(wěn)定要求，同時對典型剖面提出最優(yōu)建議支護(hù)方案。

建議支護(hù)方案：邊坡掛網(wǎng)噴護(hù)C20砼厚15cm；在1411m～1421m邊坡上布設(shè)兩排100噸級預(yù)應(yīng)力錨索（錨索間距4米，排距4米），在1401m～1411m間布設(shè)5排長錨桿，長度為9m，樁距2.0m，排距2.0m，采用φ25鋼筋。在實際邊坡治理中，錨筋樁端頭設(shè)置錨拉板，預(yù)應(yīng)力錨索端頭設(shè)置網(wǎng)格梁，這些措施均作為安全裕度考慮，計算模型中不予以考慮。計算結(jié)果見圖3，推測最危險滑動面位置在河邊剪出。

從圖3建議支護(hù)方案下典型剖面穩(wěn)定性分析示意圖可以看出，邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)為1.058，符合短暫工況下安全系數(shù)不低于1.10～1.05的要求，能滿足施工期的穩(wěn)定。

圖2施工期無支護(hù)邊坡穩(wěn)定計算圖

圖3建議支護(hù)方案工況下邊坡穩(wěn)定計算圖

8正常運行期邊坡穩(wěn)定性分析

8.1正常運行期穩(wěn)定性分析

邊坡按建議支護(hù)方案完成邊坡治理后下挖至沉砂池建基面且待沉砂池建筑物澆筑完成后，在沉砂池的混凝土邊墻與坡腳間回填石渣（93%壓實度）至上壩公路。計算結(jié)果見圖4，從圖4穩(wěn)定性分析示意圖看出，邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)為1.211，符合持久工況下設(shè)計安全系數(shù)應(yīng)不低于1.15～1.05的要求。

圖4 運行期邊坡穩(wěn)定計算圖

8.2地震工況下穩(wěn)定性分析

電站擋水建筑物為四級，50年超越概率10%的場地地表峰值加速度為0.15g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度。運行期如遇地震，其計算結(jié)果見圖5，從圖5穩(wěn)定性分析示意圖看出，邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)為1.123，符合地震工況下的安全的要求。

圖5 地震工況下邊坡穩(wěn)定計算圖

9結(jié)論

在建議采取建議用錨索、錨筋樁、網(wǎng)格梁支護(hù)方案下，電站沉砂池邊坡典型剖面在不同工況下基于Bishop法得到的安全系數(shù)均大于規(guī)范規(guī)定的允許值，能滿足邊坡穩(wěn)定要求，故建議支護(hù)方案是合理可行的。

參考文獻(xiàn)

[1]《大寨河一級電站工程地質(zhì)勘察報告》 龐崇林等 中水十四局勘察設(shè)計院 2007年11月

[2]《大寨河一級電站沉砂池邊坡處理報告》 龐崇林、項國松等中水十四局勘察設(shè)計院2010年12月

[3]《水電水利工程邊坡工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)程》DZ/T5337-2006

[4]《水電水利工程邊坡設(shè)計規(guī)范》DZ/T5353-2006

作者簡介：

作者簡介：趙德章（1973-），男，云南景東人，工程師，從事巖土地質(zhì)勘察與安全監(jiān)測設(shè)計方向。